JP2017128268A

JP2017128268A - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP2017128268A
Application number: JP2016009930A
Authority: JP
Inventors: 浩彰二宮; Hiroaki Ninomiya; 隆志西脇; Takashi Nishiwaki
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: US10703145B2; CN107031303A; US20170210176A1; EP3199375B1; CN107031303B; JP6699193B2; EP3199375A1

Abstract

【課題】操縦安定性を維持しつつ氷雪路で優れた走行性能を発揮し得る空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤであって、トレッド部２に、タイヤ周方向に連続する少なくとも１本の主溝３を含み、主溝３は、ピッチを構成する第１傾斜部１１及び第２傾斜部１２がタイヤ周方向に繰り返して配置されることでジグザグ状の周期模様を構成し、第１傾斜部１１は、屈曲することなくのびており、第２傾斜部１２は、屈曲してのびている。
【選択図】図１

Description

本発明は、操縦安定性を維持しつつ氷雪路で優れた走行性能を発揮し得る空気入りタイヤに関する。

例えば、下記特許文献１には、ジグザグ状の周期模様を構成する主溝が設けられた空気入りタイヤが提案されている。ジグザグの主溝は、直線溝に比べてエッジの長さを増加させ、氷雪路上での引っ掻き摩擦力を高めることができる。

特許文献１のタイヤにおいて、氷雪路上での摩擦力をさらに高めるために、タイヤ１周当たりの主溝のジグザグのピッチを小さく（ジグザグの波長を小さく）した場合、主溝に隣接する陸部が変形し易くなり、ひいては操縦安定性が低下する傾向があった。

特開２０１４−１８４９４８号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、主溝の形状を改善することを基本として、操縦安定性を維持しつつ氷雪路で優れた走行性能を発揮し得る空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、空気入りタイヤであって、トレッド部に、タイヤ周方向に連続する少なくとも１本の主溝を含み、前記主溝は、ピッチを構成する第１傾斜部及び第２傾斜部がタイヤ周方向に繰り返して配置されることでジグザグ状の周期模様を構成し、前記第１傾斜部は、屈曲することなくのびており、前記第２傾斜部は、屈曲してのびていることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１傾斜部は、直線状であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１傾斜部は、円弧状であっても良い。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部と同じ向きに傾斜する第１部分と、前記第１部分のタイヤ周方向の両側に配され、かつ、前記第１部分とは逆向きに傾斜する一対の第２部分とを含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第２部分は、前記第１部分よりも大きい長さを有するのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記主溝のタイヤ軸方向の最大振幅量は、前記主溝の最大の溝幅の３．０倍以下であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第２傾斜部の振幅は、前記主溝のジグザグの振幅の０．３０〜０．７５倍であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記主溝は、前記トレッド部の中央に設けられた一対のセンター主溝を含み、前記一対のセンター主溝は、ジグザグの位相を揃えて配置されており、前記一対のセンター主溝の間には、センター陸部が区分されており、前記センター陸部は、前記各センター主溝の前記第１傾斜部の間を連通するセンター横溝によって複数のブロックに区分されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記センター横溝は、前記第１傾斜部と逆向きに傾斜しているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、タイヤ周方向に連続する少なくとも１本の主溝を含み、主溝は、ピッチを構成する第１傾斜部及び第２傾斜部がタイヤ周方向に繰り返して配置されることでジグザグ状の周期模様を構成している。第１傾斜部は、屈曲することなくのびており、第２傾斜部は、屈曲してのびている。

このような主溝は、第１傾斜部が屈曲することなくのびているため、主溝で区分された陸部の過度な変形を抑制でき、ひいては操縦安定性を維持することができる。一方、主溝の第２傾斜部は、屈曲してのびており、エッジの長さをさらに増加させるため、氷雪路で大きな摩擦力を提供することができる。従って、本発明の空気入りタイヤは、操縦安定性を維持しつつ氷雪路で優れた走行性能を発揮することができる。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の展開図である。図１のセンター主溝の輪郭の拡大図である。図２のセンター主溝のＡ−Ａ線断面図である。図１のセンター陸部の拡大図である。図１のミドル陸部の拡大図である。図５のミドル横溝のＢ−Ｂ線断面図である。図１のショルダー陸部の拡大図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１のトレッド部２の展開図が示されている。本実施形態のタイヤ１は、例えば、冬用の乗用車用タイヤとして好適に使用される。

図１に示されるように、トレッド部２には、タイヤ周方向に連続してのびる複数の主溝３と、主溝３に区分された複数の陸部４とが設けられている。

主溝３は、例えば、トレッド部２の中央に設けられた一対のセンター主溝５と、トレッド端Ｔｅ側に設けられたショルダー主溝６とを含んでいる。

「トレッド端Ｔｅ」は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷である正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷してキャンバー角０度で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。特に断りがない場合、タイヤの各部の寸法等は、正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

図２には、図１におけるタイヤ赤道Ｃの左側に設けられたセンター主溝５の輪郭が示されている。図２に示されるように、センター主溝５は、ピッチを構成する第１傾斜部１１及び第２傾斜部１２がタイヤ周方向に繰り返して配置されることで第１の振幅を有するジグザグ状の周期模様を構成している。即ち、第１傾斜部１１及び第２傾斜部１２のく字状要素は、センター主溝５の繰り返し模様の最小構成単位となっている。

第１傾斜部１１は、屈曲することなくのびている。第２傾斜部１２は、ジグザグ状に屈曲し、第２の振幅を有している。

このようなセンター主溝５は、第１傾斜部１１が屈曲することなくのびているため、主溝で区分された陸部の過度な変形を抑制でき、ひいては操縦安定性を維持することができる。一方、第２傾斜部１２は、屈曲してのびており、エッジの長さをさらに増加させるため、氷雪路で大きな摩擦力を提供することができる。従って、本発明の空気入りタイヤは、操縦安定性を維持しつつ氷雪路で優れた走行性能を発揮することができる。

以下、上述の効果をさらに発揮させるための具体的な構成が説明されるが、本発明は、以下の具体的な説明に限定されるものではない。第１傾斜部１１は、例えば、直線状又は円弧状であるのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態の第１傾斜部１１は、例えば、タイヤ軸方向内側に向かって凸の滑らかな円弧状である。このような第１傾斜部１１は、雪上走行時、タイヤ赤道Ｃ側に変形し、溝内の雪を強く押し固める。しかも、第１傾斜部１１は、接地前後において長さが変化し易く、溝内の雪を効果的に排出するのに役立つ。

操縦安定性を維持しつつ、エッジの長さを大きくするために、タイヤ周方向に対する第１傾斜部１１の角度θ１（図示省略）は、例えば、１５〜２５°であるのが望ましい。第１傾斜部１１の長さＬ１は、例えば、トレッド幅ＴＷ（図１に示され、以下、同様である。）の０．１０〜０．２５倍であるのが望ましい。なお、図１に示されるように、トレッド幅ＴＷは、前記正規状態におけるトレッド端Ｔｅ、Ｔｅ間のタイヤ軸方向の距離である。

図２に示されるように、第２傾斜部１２は、例えば、第１部分１６と、第１部分１６のタイヤ周方向の両側に配された一対の第２部分１７とを含んでいる。

第１部分１６は、例えば、第２傾斜部１２のタイヤ周方向の中央付近に配されている。第１部分１６は、例えば、タイヤ周方向に対して第１傾斜部１１と同じ向きに傾斜している。

一対の第２部分１７、１７は、それぞれ、タイヤ周方向に対して第１部分１６とは逆向きに傾斜している。

第１部分１６及び第２部分１７は、それぞれ、第１傾斜部１１よりも小さい長さを有するのが望ましい。具体的には、第１部分１６の長さＬ２は、例えば、第１傾斜部１１の長さＬ１の０．１０〜０．２０倍であるのが望ましい。第２部分１７の長さＬ３は、例えば、第１傾斜部１１のタイヤ周方向の長さＬ１の０．３０〜０．４０倍であるのが望ましい。このような第１部分１６及び第２部分１７は、隣接する陸部の変形を抑制しつつ、エッジの長さを効果的に大きくすることができる。

第２部分１７の前記長さＬ３は、第１部分１６の前記長さＬ２よりも大きいのが望ましい。第２部分１７の前記長さＬ３は、好ましくは第１部分１６の前記長さＬ３の２．５倍以上、より好ましくは２．７倍以上であり、好ましくは３．２倍以下、より好ましくは３．０倍以下である。これにより、第２傾斜部１２と隣接する陸部の変形を抑制することができる。

第２部分１７は、例えば、タイヤ周方向に対して第１傾斜部１１よりも大きい角度θ２（図示省略）で傾斜している。前記角度θ２は、例えば、２５〜３５°であるのが望ましい。このような第２部分１７のエッジは、タイヤ周方向の摩擦力も高めることができ、氷雪路でのトラクション性能が高められる。

上述した第１傾斜部１１及び第２傾斜部１２が構成されることにより、センター主溝５の第１の振幅Ａ１は、例えば、トレッド幅ＴＷの好ましくは４．０％〜８．０％であるのが望ましい。このようなセンター主溝５は、ドライ路面での操縦安定性と氷雪路でのトラクション性能とをバランス良く高めることができる。

センター主溝５の振幅が過大となると、ドライ路面での操縦安定性が低下するおそれがあり、しかも、センター主溝５の溝縁が偏摩耗するおそれがある。このため、センター主溝５のタイヤ軸方向の内端から外端までの最大振幅量Ｗ１は、好ましくはセンター主溝５の最大の溝幅Ｗ２の３．０倍以下であり、より好ましくは２．５倍以下である。

上述した第１部分１６及び第２部分１７が構成されることにより、本実施形態の第２傾斜部１２の振幅Ａ２は、例えば、センター主溝５のジグザグの振幅Ａ１の好ましくは０．３０倍以上、より好ましくは０．４５倍以上であり、好ましくは０．７５倍以下、より好ましくは０．６０倍以下である。このような第２傾斜部１２は、隣接する陸部の過度な変形を抑制しつつ、雪上走行時、第１傾斜部１１よりも溝内の雪を強く押し固めることができ、大きな雪柱せん断力を発揮することができる。

図３には、図２のセンター主溝５のＡ−Ａ線断面図が示されている。図３に示されるように、センター主溝５のタイヤ軸方向の内側溝壁面１８と外側溝壁面１９とは、例えば、タイヤ半径方向に対して互いに異なる角度で傾斜しているのが望ましい。本実施形態では、内側溝壁面１８のタイヤ半径方向に対する角度θ３は、外側溝壁面１９のタイヤ半径方向に対する角度θ４よりも小さい。具体的には、内側溝壁面１８の前記角度θ３は、例えば、５〜２０°であるのが望ましい。外側溝壁面１９の前記角度θ４は、例えば、１０〜２５°であるのが望ましい。これにより、外側溝壁面１９が相対的に変形し易くなるため、雪上走行時における溝内の雪が排出され易くなる。

図１に示されるように、ショルダー主溝６は、例えば、センター主溝５よりも小さいピッチを有するジグザグ状の周期模様を構成しているのが望ましい。このようなショルダー主溝６は、直線溝に比べてエッジの長さを増加させ、氷雪路上での引っ掻き摩擦力を高めることができる。

上述した主溝３により、トレッド部２には、センター陸部７、ミドル陸部８、及び、ショルダー陸部９が区分されている。

図４には、センター陸部７の拡大図が示されている。図４に示されるように、本実施形態では、一対のセンター主溝５、５が、ジグザグの位相を揃えて配置されており、これらの間にセンター陸部７が区分されている。

センター陸部７は、例えば、各センター主溝５の第１傾斜部１１の間を連通するセンター横溝２１によって複数のセンターブロック２０に区分されている。

センター横溝２１は、例えば、第１傾斜部１１と逆向きに傾斜しているのが望ましい。このようなセンター横溝２１は、第１傾斜部１１と異なる方向の摩擦力を高めることができ、とりわけ氷雪路でのトラクション性能を高めるのに役立つ。

センターブロック２０は、例えば、タイヤ軸方向に対して傾斜した第１ブロック片２３と、第１ブロック片２３のタイヤ周方向の両側に配された一対の第２ブロック片２４、２４とを含んでいる。各第２ブロック片２４は、例えば、第１ブロック片２３とは逆向きに傾斜しているのが望ましい。このような各ブロック片２３、２４で構成されたセンターブロック２０は、接地時に適度に変形するため、雪上走行時におけるセンター主溝５内の雪の詰まりを抑制することができる。

センターブロック２０には、例えば、複数のセンターサイプ２５が設けられている。センターサイプ２５は、例えば、両端がそれぞれセンター主溝５に連通する第１センターサイプ２６と、一端がセンター主溝５に連通し、他端がブロック内で途切れる第２センターサイプ２７とを含んでいる。

第１センターサイプ２６は、例えば、第１ブロック片２３に設けられ、両端がそれぞれ各センター主溝５の第２傾斜部１２に連通している。このような第１センターサイプ２６は、氷雪路での摩擦力を高めるのに役立つ。しかも、第１センターサイプ２６は、ドライ路面走行時における第１ブロック片２３の接地面の歪みを抑制し、センターブロック２０の偏摩耗を抑制することができる。

第２センターサイプ２７は、例えば、少なくとも一部が折れ曲がっているのが望ましい。このような第２センターサイプ２７は、互いに向き合うサイプ壁同士が接触したとき、ブロックの見かけの剛性を維持することができ、ひいてはドライ路面での操縦安定性を維持することができる。

センターブロック２０には、第１ブロック片２３の端縁と第２ブロック片２４の端縁とで形成される入隅部２２に、スロット２８が設けられているのが望ましい。このような入隅部２２に設けられたスロット２８は、雪上走行時、雪を押し固め、かつ、ブロックの変形とともに押し固めた雪を排出する。このとき、スロット２８内の雪は、センター主溝５内の雪と合体して排出される。従って、スロット２８は、センター主溝５内の雪の排出を促し、ひいては雪上性能を高めることができる。

図５には、ミドル陸部８の拡大図が示されている。図５に示されるように、ミドル陸部８は、センター主溝５とショルダー主溝６との間に区分されている。ミドル陸部８は、例えば、センター主溝５とショルダー主溝６との間を連通するミドル横溝３１によって複数のミドルブロック３０に区分されている。

図６には、ミドル横溝３１のＢ−Ｂ線断面図が示されている。図６に示されるように、ミドル横溝３１は、例えば、タイヤ軸方向の内側で溝底が隆起したタイバー３２を含んでいるのが望ましい。このようなタイバー３２は、ミドル陸部８のタイヤ軸方向内側の剛性を高め、ドライ路面での操縦安定性を維持することができる。

本実施形態のタイバー３２には、例えば、溝底サイプ３３が設けられているのが望ましい。このような溝底サイプ３３は、ミドル陸部８が接地したときに開口するため、センター主溝５及びミドル横溝３１の雪の詰まりを抑制することができる。

図５に示されるように、ミドルブロック３０は、例えば、タイヤ軸方向内側の端縁がセンター主溝５の第１傾斜部１１に区分されている第１ミドルブロック３６と、前記端縁がセンター主溝５の第２傾斜部１２に区分されている第２ミドルブロック３７とを含んでいる。

第１ミドルブロック３６は、例えば、センター主溝５側に向かって幅が小さくなる先細部３８を含んでいるのが望ましい。このような第１ミドルブロック３６は、接地時に変形し易く、センター主溝５内の雪の詰まりを抑制することができる。しかも、本実施形態では、ミドル横溝３１にタイバー３２が設けられているため、先細部３８は、センター主溝５側に変形し易い。このため、雪上走行時、センター主溝５内の雪が強く押し固められ、ひいては大きな雪柱せん断力が得られる。

各ミドルブロック３０には、例えば、複数のミドルサイプ４０が設けられているのが望ましい。このようなミドルサイプ４０は、氷雪路での摩擦力を高めるのに役立つ。

第１ミドルブロック３６に設けられた第１ミドルサイプ４１は、例えば、タイヤ軸方向に対して傾斜してのびる第１部分４３と、第１部分４３の両側に配され、タイヤ軸方向に沿ってのびる一対の第２部分４４、４４とを含んでいる。このような第１ミドルサイプ４１は、第１ミドルブロック３６の見かけの剛性を維持しつつ、氷雪路での摩擦力を高めることができる。

第２ミドルブロック３７に設けられた第２ミドルサイプ４２は、例えば、タイヤ軸方向に対して傾斜してのびる第１部分４３と、第１部分４３のタイヤ軸方向外側にのみ配され、タイヤ軸方向に沿ってのびる第２部分４４とを含んでいる。これにより、第２ミドルブロック３７と第１ミドルブロック３６とが異なる態様で変形し易くなり、ひいてはミドル横溝３１のタイバー３２付近での雪の詰まりを抑制することができる。

図７には、ショルダー陸部９の拡大図が示されている。図７に示されるように、ショルダー陸部９は、例えば、ショルダー主溝６のタイヤ軸方向外側に区分されている。

ショルダー陸部９は、例えば、ショルダー主溝６からトレッド端Ｔｅまでのびるショルダー横溝５１によって複数のショルダーブロック５０に区分されている。

ショルダー横溝５１は、例えば、第１溝部５３と、そのタイヤ軸方向外側に設けられた第２溝部５４とを含んでいる。

第１溝部５３には、ミドル横溝３１（図６に示す）と同様、溝底が隆起したタイバー５５を含んでいるのが望ましい。さらに望ましい態様として、タイバー５５には、溝底サイプ５６が設けられているのが望ましい。

第２溝部５４は、例えば、第１溝部５３よりも大きい溝幅を有している。これにより、ショルダー横溝５１は、タイヤ軸方向外側に向かってステップ状に溝幅が漸増している。このようなショルダー横溝５１は、氷雪路でのワンダリング性能を効果的に高めることができる。

上述の効果をさらに高めるために、第２溝部５４のタイヤ軸方向外側には、トレッド端Ｔｅを構成するショルダーブロック５０の端の一部を切り欠いた凹部５２が接続されているのが望ましい。

ショルダーブロック５０には、タイヤ周方向で隣り合うショルダー横溝５１、５１の間を連通するショルダー細溝５７が設けられている。これにより、ショルダーブロック５０は、タイヤ軸方向内側の内側ブロック片５８と、タイヤ軸方向外側の外側ブロック片５９とに区分されている。

ショルダーブロック５０には、例えば、前記ショルダー細溝５７と交差するショルダーサイプ６０が設けられているのが望ましい。ショルダーサイプ６０は、例えば、一端がショルダー主溝６に連通し、他端がショルダーブロック５０内で途切れるのが望ましい。さらに望ましい態様として、本実施形態のショルダーサイプ６０は、例えば、ジグザグ状にのびている。このようなショルダーサイプ６０は、ショルダーブロック５０の見かけの剛性を維持しつつ、氷雪路での摩擦力を高めることができる。

以上、本発明の一実施形態の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な態様に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本パターンを有するサイズ２７５／５５Ｒ２０の空気入りタイヤが試作された。比較例として、図１の基本パターンを有し、かつ、第１傾斜部及び第２傾斜部の双方が屈曲することなくのびている空気入りタイヤが試作された。各テストタイヤの氷雪路でのトラクション性能、及び、ドライ路面での操縦安定性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：２０×９．０Ｊ
タイヤ内圧：２５０kPa
テスト車両：排気量３７００ccの４輪駆動車
タイヤ装着位置：全輪

＜氷雪路でのトラクション性能＞
ＡＳＴＭＦ１８０５の試験方法に準拠し、上記テスト車両が氷雪路上で８km/hの一定速度で走行したときのテストタイヤに作用する摩擦力が測定された。結果は、比較例の上記摩擦力を１００とする指数であり、数値が大きい程、氷雪路でのトラクション性能が優れていることを示す。

＜ドライ路面での操縦安定性＞
上記テスト車両でドライ路面のテストコースを走行したときの操縦安定性が、運転者の官能により評価された。結果は、比較例を１００とする評点であり、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを示す。
テスト結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、操縦安定性を維持しつつ氷雪路で優れた走行性能を発揮していることが確認できた。

２トレッド部
３主溝
１１第１傾斜部
１２第２傾斜部

Claims

空気入りタイヤであって、
トレッド部に、タイヤ周方向に連続する少なくとも１本の主溝を含み、
前記主溝は、ピッチを構成する第１傾斜部及び第２傾斜部がタイヤ周方向に繰り返して配置されることでジグザグ状の周期模様を構成し、
前記第１傾斜部は、屈曲することなくのびており、前記第２傾斜部は、屈曲してのびている空気入りタイヤ。
前記第１傾斜部は、直線状である請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記第１傾斜部は、円弧状である請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記第２傾斜部は、前記第１傾斜部と同じ向きに傾斜する第１部分と、前記第１部分のタイヤ周方向の両側に配され、かつ、前記第１部分とは逆向きに傾斜する一対の第２部分とを含む請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記第２部分は、前記第１部分よりも大きい長さを有する請求項４記載の空気入りタイヤ。
前記主溝のタイヤ軸方向の最大振幅量は、前記主溝の最大の溝幅の３．０倍以下である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記第２傾斜部の振幅は、前記主溝のジグザグの振幅の０．３０〜０．７５倍である請求項１乃至６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記主溝は、前記トレッド部の中央に設けられた一対のセンター主溝を含み、
前記一対のセンター主溝は、ジグザグの位相を揃えて配置されており、
前記一対のセンター主溝の間には、センター陸部が区分されており、
前記センター陸部は、前記各センター主溝の前記第１傾斜部の間を連通するセンター横溝によって複数のブロックに区分されている請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記センター横溝は、前記第１傾斜部と逆向きに傾斜している請求項８記載の空気入りタイヤ。